199753. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvíz tisztítására
HU 199753 A A találmány szennyvizek tisztítására szolgáló eljárásra vonatkozik. A találmány szerinti eljárással egyaránt kezelhetők lebegő anyagokat, emulziókat, szuszpenziókat, oldott vagy kolloid állapotú anyagokat — vagy ezek közül többet, vagy valamennyit — tartalmazó szennyvizek, valamint szennyvíziszapok és -zagyok. Amint ismeretes, a szennyvizek világszerte egyre nagyobb tömegben termelődnek, és növekszik a keletkező szennyvízféleségek száma is. A talajba vagy élővizekbe kerülő szennyvizek súlyos környezeti ártalmakat okoznak, ezért hatékony tisztításuk fontos feladat. Minden ilyen irányú erőfeszítés ellenére azonban a szennyvizeknek csak viszonylag kis része kerül tisztítótelepre. A települések egy részén a vízhálózat és vízfogyasztás növekedése mellett vagy egyáltalán nem állnak rendelkezésre szennyvíztisztító kapacitások, vagy a kapacitás elégtelen (ezt a problematikát a „közműolló nyílásaiként szokták megjelölni). A meglévő kapacitás intenzifikálására irányuló törekvések részben a magas beruházási költség-igény, részben a javasolt módszerek nehézkessége miatt nem jártak különösebb eredménnyel. A kommunális — és más, szerves szennyeződéseket tartalmazó — szennyvizek tisztítására alkalmazott ismert eljárások a szennyeződések biológiai lebontásán alapulnak. Különféle berendezésekben több lépcsőben és több műtárgyban (homokfogó, előülepítő, levegőztető, utóülepítő, iszapkezelő, stb.) végrehajtott kezelés során a szennyvízben lévő szerves és szervetlen szennyeződéseket a kezelőrendszerben elszaporított mikroorganizmusok élettevékenységük során átalakítják, felhasználják és beépítik a szervezetükbe. Az élő szervezetek nagy része a tisztítás során keletkezett szennyvíziszapok egy részét alkotja, és ezek az iszapok további anaerob vagy aerob — biológiai — kezelést igényelnek. Az anaerob kezelés járulékos műtárgy-igénye jelentős többletráfordítással jár. A biológiai folyamatok meglehetősen nagy időigénye miatt a szennyvíztelepekre érkező napi szennyvízmennyiségnek megfelelő térfogatot jóval meghaladó térfogat-kapacitás beépítésére van szükség, ha optimális tisztítási hatásfokot akarnak elérni. Ugyanakkor a biológiai folyamatokhoz szükséges körülmények megteremtése érdekében szükséges szennyvíztömeg-mozgatás és -levegőztetés elektromos energiával működtetett nagyteljesítményű gépészeti berendezésekkel oldható meg. E tényezőkre visszavezethetően a biológiai szennyvíztisztító telepek szennyvíz-m3-re vetített fajlagos beruházási költsége igen magas, és minél kisebb a létesítendő telep tisztítási kapacitása, annál magasabb a fajlagos beruházási költség. A biológiai tisztítási eljárások kiegészítéseképpen olyan másodlagos vagy harmadlagos vegyszeres kezeléseket szokás alkalmazni, 1 2 amelyekkel a szennyvíz biológiailag nem vagy csak részben lebontható alkotóit távolítják el, például foszfort csapnak ki a szennyvízből. Túlnyomórészt az ivóvíz-tisztításban alkalmazott vegyszereket például alumínium-szulfátot, mésztejet, háromértékű vassókat, polielektrolitokat stb. használnak a szennyvíztisztításban is. A nem, vagy legalábbis túlnyomórészt nem szerves szennyeződéseket tartalmazó ipari szennyvizek kezelése alapvetően különféle vegyszereknek a szennyvízhez keverésével történik. A bekevert vegyszerek rendeltetése általában az ipari folyamatokból a szennyvízbe jutó vegyi anyagok közömbösítése, lekötése. Ismeretesek olyan szennyvíztisztítási módszerek is, amelyek során — általában egy-egy konkrét szennyvízfajta esetében — kezelőszerként cementet alkalmaznak. Az „Industrie abwasser“ (1963, 2—7.) például olyan eljárást ismertet, amely savas vagy lúgos fém- és bőripari szennyvizek tisztítására szolgál. Ha savas a szennyvíz, mészadagolással a pH-értéket 6 alá szorítják, majd flokkulálószerként cementet adnak a szennyvízhez. A 72 63 904 bejelentési számú közzétett japán szabadalmi leírásból (C.A. 81.54 118 k) zsíros savakat tartalmazó szennyvizek cement és/vagy CaC03 adagolásával végzett szennyvízkezelési eljárás ismerhető meg. A 73 50.521 bejelentési számú közzétett japán szabadalmi leírás (C.A. 83. 15 287 n) szerint szennyvízből nehézfémeket kalciumszilikátok bekeverésével távolítanak el. Kalciumszilikátként cementet is adagolhatnak. A 80/32 720 bejelentési számú japán szabadalmi leírás tárgya olyan szennyvízkezelési eljárás, amelynél szennyvíz vagy iszap derítése céljából nem szilárduló cementet, elsősorban cementművekből származó iszapot adnak a derítendő anyaghoz. A 78/164,902 bejelentési számú közzétett japán szabadalmi leírásból olyan eljárás ismerhető meg, amely szerint szuszpenziók flokkulásához cementet vagy Ca(OH)2-t, valamint polimer koaguláló port használnak. Az ismert eljárások közös jellemzője, hogy a cementet, illetve egyéb ismert tisztítástechnológiai vegyszereket egy-egy részfeladat — koaguláció vagy flokkuláció — elősegítésére használják, és a részfolyamatok végbemeneteléhez szükséges reakcióidők meglehetősen hosszúak, ami az egész tisztítási folyamatot elnyújtja. További problémát jelent, hogy a tisztítás hatékonysága és a keletkezett pelyhek vízteleníthetősége nem mindig kielégítő, ezért mind a folyékony-, mind az iszap-fázis járulékos és költséges kezelési műveleteket is igényelhet. A találmány feladata, hogy olyan eljárást szolgáltasson a legkülönfélébb szennyvizek tisztítására, valamint szennyvíz-zagyok, -iszapok kezelésére, amelynek segítségével a fázisszétválasztási művelet igen rövid idő alatt 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65